Contribution to the safety of a Human-Agro-equipment system: Specification of a generator of action plans alternatives to the analysis of human errors
Contribution à la sécurité d'un système Homme-Agroéquipement : spécification d'un générateur de plans d'actions alternatifs pour l'analyse d'erreurs humaines
Résumé
(trad auto)The work of this thesis focuses on the development of an approach to anticipate the possible behaviours of the human operator when he does not respect certain safety rules. Non-compliance with safety rules, considered as human error, is the major source of incidents/accidents in the field of agricultural equipment. This domain is characterized by a lack of formalization of its REX. The proposed approach consists in defining a methodology for proposing possible human action plans resulting from non-compliance with safety rules and then evaluating them. The generation of alternative action plans to prescriptions is carried out through a tool we have developed, called A2PG (Alternative Action Plan Generator). The latter, inspired by human operator models, is based on the following parameters to be defined: the task to be performed and the action catalogue which contains all the actions, the necessary and safety preconditions associated with each action as well as the effects of the execution of the action. Non-compliance can be modelled at A2PG level by varying at least one of its parameters (except for the necessary preconditions). We were particularly interested in the variation of safety preconditions, i.e. the failure of the human operator to take into account safety preconditions. Algorithms for generating alternative action plans have been implemented in œuvre. The identification of the plans was carried out through an adaptation of the SHOP2 algorithm based on the HTN (Hierarchical Task Network) planner. The alternative plans are developed by an algorithm that mainly defines the combinations of safety preconditions to be considered in the A2PG specification and at least one of which safety preconditions is deleted. The applicability of the approach has been demonstrated in the case of ride-on lawnmowers.
Les travaux de cette thèse portent sur l’élaboration d’une approche d’anticipation des comportements possibles de l’opérateur humain lorsqu’il ne respecte pas certaines règles de sécurité. Le non-respect des règles de sécurité, considéré comme une erreur humaine, constitue la source majeure d’incidents/accidents dans le domaine des agroéquipements. Ce domaine caractérisé par un manque de formalisation de son REX. L’approche proposée consiste à définir une méthodologie permettant de proposer des plans d’actions humaines possibles résultant d’un non-respect des règles de sécurité et de les évaluer par la suite. La génération des plans d’actions alternatifs aux prescriptions est réalisée à travers un outil que nous avons développé, baptisé A2PG (Alternative Action Plan Generator). Ce dernier, s’inspirant des modèles de l’opérateur humain, est basé sur les paramètres suivants à définir : la tâche à réaliser et le catalogue d’actions qui contient l’ensemble des actions, des pré-conditions nécessaires et de sécurité associées à chaque action ainsi que les effets de l’exécution de l’action. Le non-respect peut être modélisé au niveau d’A2PG par la variation d’au moins un de ses paramètres (sauf les pré-conditions nécessaires). Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à la variation des pré-conditions de sécurité, c'est-à-dire la non-prise en compte par l’opérateur humain des pré-conditions de sécurité. Des algorithmes de génération des plans d’actions alternatifs ont été mises en ½uvre. L’identification des plans a été réalisée à travers une adaptation de l’algorithme SHOP2 qui se base sur le planificateur HTN (Hierarchical Task Network). Les plans alternatifs sont élaborer par un algorithme qui permet principalement de définir les combinaisons de pré-conditions de sécurité à considéré dans la spécification d’A2PG et dont au moins une pré-condition de sécurité est supprimée. L’applicabilité de l’approche a été démontrée sur le cas des tondeuses à gazon autoportées.